کابل سه فاز چند رشته دارد؟

اگر برای شما این سوال پیش آمده که «کابل سه فاز چند رشته دارد؟» نامیرا کابل پاسخ کامل و دقیقی را در این مقاله تقدیم شما خواهد نمود.

سه فاز چیست؟ رشته کدام است؟

قبل از آنکه به پرسش اصلی بپردازیم، خوب است که نگاهی به دو لغت و مفهومی که در متن این سوال وجود دارد، داشته باشیم. با این کار، پاسخ به پرسش اول واضحتر قابل بیان خواهد بود.

برق در شکل جریان متناوب (AC) در دو حالت تکفاز و سه فاز است. سیستم انتقال و توزیع برق در حالت سه فاز موجب میشود که ظرفیت انتقال توان بالاتر رود و هزینه تأمین انرژی الکتریسیته مقرون به صرفه گردد. در بخش مصرف کننده ها نیز این برتری برای تجهیزات سه فاز وجود دارد. مثلاً الکتروموتورهای سه فاز میتوانند توان و گشتاور بالاتری را به نسبت الکتروموتورهای تکفاز و در ابعاد کوچکتر ایجاد کنند.

واژه رشته نیز به تعداد هادیهای مستقل در هر کابل اشاره دارد. برای مثال، وقتی که یک کابل دارای 2 هادی مجزا و عایقدار است، از عنوان کابل دو رشته در معرفی آن استفاده میکنیم. در زبان انگلیسی، غالباً کلمه Core بدین منظور استفاده میشود.

با این اوصاف، متوجه میشویم که در پرسش اصلی هدف این است که به تعداد رشته های آن دسته از کابلهای برق پی ببریم که در سیستم برق جریان متناوب سه فاز به کار میروند.

کابل برق سه فاز چند رشته است؟

با توجه به سایز کابلها، سطح ولتاژ کار آنها، مشخصات تجهیزات الکتریکی که قصد تأمین انرژی آنها را از طریق کابلها داریم، شرایط محل نصب و دیگر الزامات فنی یا ملاحظات اقتصادی، تعداد رشته مناسب برای کابلهای مورد استفاده در برقرسانی سه فاز انتخاب و تعیین میگردد.

ما در اینجا به تعداد رشته های رایج کابلهای سه فاز و کاربرد هر یک به انضمام تصاویر مربوطه اشاره خواهیم کرد تا به خوبی پاسخ این پرسش بیان شود که کابل سه فاز چند رشته دارد؟

• کابلهای 5 رشته: از کابلهای 5 رشته در برخی از سیستمهای سه فاز ولتاژ پایین استفاده میشود. پنج رشته این کابل اکثراً شامل سه رشته برای فازها، یک رشته برای نول و یک رشته برای ارت است (3P+N+E). چون رشته ای برای نول در نظر گرفته شده، میتوان متوجه شد این کابلها به طور همزمان وظیفه تأمین برق تکفاز را هم بر عهده خواهند داشت. در خطوط توزیع برق هوایی نیز کابلهای 5 رشته ای وجود دارند که علاوه بر سه فاز و نول، دارای یک رشته فاز روشنایی معابر هستند.
  
• کابلهای 4 رشته: رشته های این کابل ممکن است شامل سه رشته برای فازها و یک رشته برای نول بوده (3P+N) و یا این که رشته چهارم مختص سیستم اتصال زمین حفاظتی یا همان ارت باشد(3P+E). البته مورد نخست رایجتر است. این گروه از کابلها نیز در فشار ضعیف به کار میروند. همچنین در شماری از این کابلها به دلیل کوچکتر بودن رشته چهارم، از عنوان کابل سه و نیم رشته برای معرفیشان استفاده میگردد.
  
• کابل های 3 رشته: دسته ای از کابلهای سه رشته وجود دارند که برای تأمین برق سه فاز استفاده میگردند. کابل سه فاز 3 رشته را در سیستمهای LV و آنجایی که به دلیل نبود مصرف کنندگان تکفاز نیازی به رشته نول نیست، میبینیم؛ مثلاً کابلهای مختص تغذیه موتورهای سه فاز. در شبکه های ولتاژ متوسط نیز بخشی از کابلها به شکل 3 رشته تولید و استفاده میشوند. سهمی از کابلهای ولتاژ بالا نیز به شکل سه رشته تولید میگردند؛ مانند کابلهای HVAC زیردریایی.
  
• کابل های تک رشته: کابلهای Single Core را در تمامی سطوح ولتاژی شاهد هستیم؛ هر چند که سهم آنها در خطوط فشار متوسط و فشار قوی بیشتر از فشار ضعیف است. در شبکه های سه فاز MV و ولتاژ بالا، سه کابل تک رشته مستقل در کنار یکدیگر نصب میشوند تا هر کدام جریان برق یکی از فازها را منتقل نمایند. در خطوط ولتاژ پایین نیز با توجه به وجود یا عدم نیاز به نول و ارت، ممکن است از سه، چهار و یا پنج کابل تک رشته استفاده گردد. همچنین ممکن است در خطوط دو مداره شاهد 6 کابل تک رشته باشیم و یا چند کابل تک رشته برای ذخیره در نظر گرفته شوند.
  

کابلهای سه فاز مسی و آلومینیومی

حالا که دیدیم در شرایط گوناگون ممکن است کابل سه فاز دارای یک، سه، چهار و یا پنج رشته باشد، نگاهی هم بر جنس و کلاس رسانای این کابلها خواهیم داشت:

1. کابلهای افشان مسی: که به شکل تک رشته، سه رشته، 3.5 رشته، چهار رشته و پنج رشته در شبکه ولتاژ پایین به کار میروند. در برخی کاربردهای خاص مانند معادن، ممکن است در تولید کابلهای MV نیز از هادیهای افشان مسی استفاده گردد. کابل افشان مسی (RF) در مکانهایی استفاده میگردد که انعطاف پذیری بالا در اولویت است.
2. مفتولی مسی: رسانای مفتولی مسی گرد (RE) بیشتر در کابلهای چند رشته نصب ثابت تا سطح مقطع 10 میلیمتر مربع به کار میرود.
3. نیمه افشان مسی یا آلومینیومی گرد: از رساناهای نیمه افشان یا مفتولی تابیده شده گرد (RM) در کابلهای تک رشته سطوح ولتاژی مختلف و برای نصب ثابت استفاده میگردد. در کابل سه یا چهار رشته سه فاز زمینی نیز معمولاً تا سطح مقطع 35 میلیمتر مربع، هادیهای گرد به کار میروند. کابلهای سه فاز هوایی مانند خودنگهدار و فاصله دار نیز دارای همین شکل از رسانا تا سطح مقاطع 120 و 185 میلیمتر مربع میباشند.
4. نیمه افشان سکتور آلومینیومی یا مسی: از این شکل رسانا در کابلهای LV سه یا چهار رشته با سطح مقطع 50 میلیمتر مربع و بالاتر استفاده میشود. مقطع مثلثی شکل (SM) کمک میکند که فضای مُرده میان رشته ها از بین برود و قطر نهایی کابلها کاهش یابد. بسیاری از انواع کابل ترانشه یا کابلهای حدفاصل ترانسفورماتور تا تابلو از این نوع هستند.

انتخاب تعداد رشته و نوع مناسب کابل سه فاز

همانطور که گفتیم، شاخصه های زیر در تعیین تعداد رشته، جنس و کلاس هادی کابلها در سیستمهای برق سه فاز مؤثر هستند:

• ولتاژ کار
• محل نصب
• نوع کاربری
• مقدار توان الکتریکی

بر این اساس در یک جمع بندی کلی میتوان نکات زیر را در تعیین این که کابل سه فاز تک کُر است یا Multi Core و از چه نوعیست، بیان نمود:

• بدون نول و انعطاف پذیر: کابل افشان مسی سه رشته یا 3 کابل افشان مسی تک رشته
• بدون نول و نصب ثابت زمینی: کابل مفتولی و نیمه افشان مسی یا آلومینیومی سه Core. یا 3 کابل تک کُر با همین نوع هادیها
• با نول و انعطاف پذیر: کابل افشان مسی 4 کُر
• با نول و نصب ثابت: کابلهای مفتولی کلاس 1 یا 2 مسی یا آلومینیومی 4 رشته. یا چهار کابل Single Core با همین کلاس هادی
• با نول و ارت در نصب انعطاف پذیر: کابل پنج کُر افشان مسی
• با نول و ارت در نصب ثابت: کابل 5 رشته مفتولی و نیمه افشان مسی یا آلومینیومی
• ولتاژ متوسط زمینی (مانند 20 کیلو ولت) : کابل تک کُر یا Three Core نیمه افشان آلومینیومی یا مسی
• فشار قوی زمینی (مانند 66 یا 132 کیلو ولت) : 3 کابل تک رشته مسی یا آلومینیومی
• فشار ضعیف هوایی: کابل خودنگهدار 4 یا 5 کُر
• فشار متوسط هوایی: کابل خودنگهدار 3 رشته به همراه مسنجر یا سه رشته کابل فاصله دار